特許 7131188 発電制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-29

(45)【発行日】2022-09-06

(54)【発明の名称】発電制御装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 9/04 20060101AFI20220830BHJP

   B60K 6/48 20071001ALI20220830BHJP

   B60K 6/54 20071001ALI20220830BHJP

   B60W 10/08 20060101ALI20220830BHJP

   B60W 20/00 20160101ALI20220830BHJP

   B60R 16/03 20060101ALI20220830BHJP

   H02J 7/14 20060101ALI20220830BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20220830BHJP

   B60L 3/00 20190101ALN20220830BHJP

   B60L 7/12 20060101ALN20220830BHJP

【ＦＩ】

H02P9/04 M ZHV

B60K6/48

B60K6/54

B60W10/08 900

B60W20/00

B60R16/03 A

B60R16/03 J

H02J7/14 H

H02J7/00 P

B60L3/00 H

B60L7/12 Q

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2018147663

(22)【出願日】2018-08-06

(65)【公開番号】P2020025382

(43)【公開日】2020-02-13

【審査請求日】2021-06-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000002082

【氏名又は名称】スズキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001380

【氏名又は名称】弁理士法人東京国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】羽倉 隆平

【審査官】佐藤 彰洋

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０５７２０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０３４３７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１７８３８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２３７８５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０６９７７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｐ ９／００－９／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発電機と、
前記発電機の発電電圧を制御する発電制御部と、
前記発電機に接続される第一蓄電池と、
前記発電機に接続される第二蓄電池と、
前記発電機と前記第一蓄電池との間の電路を開閉する第一スイッチと、
前記発電機と前記第二蓄電池との間の電路を開閉する第二スイッチと、
前記第一スイッチおよび前記第二スイッチを、それぞれ個別に開閉させるスイッチ制御部と、
少なくとも前記第一スイッチに流れる電流値に基づいて前記第二スイッチに開状態から閉状態への切替を許可する開閉許可判断部と、を備え、
前記スイッチ制御部は、前記開閉許可判断部が前記第二スイッチに開状態から閉状態への切替を許可した場合に、前記第二スイッチを閉じることが可能であり、
前記発電制御部は、前記開閉許可判断部が前記第二スイッチに開状態から閉状態への切替を許可すると、前記発電機の発電電圧を第一発電電圧まで上昇させ、前記スイッチ制御部が前記第二スイッチを閉じ終えると、前記発電機の発電電圧を前記第一発電電圧より大きい第二発電電圧まで上昇させる発電制御装置。

【請求項2】

前記開閉許可判断部は、前記発電機が非回生発電から回生発電に切り替えられ、かつ少なくとも前記第一スイッチに流れる電流値が所定値以下の場合には、前記第一スイッチに閉状態から開状態への切替を許可し、かつ前記第二スイッチに開状態から閉状態への切替を許可し、
前記スイッチ制御部は、前記発電機が非回生発電する場合には、前記第一スイッチを閉じ、かつ前記第二スイッチを開き、前記発電機が回生発電し、かつ前記開閉許可判断部が前記第一スイッチに閉状態から開状態への切替を許可し、かつ前記第二スイッチに開状態から閉状態への切替を許可した場合には、前記第一スイッチを開き、かつ前記第二スイッチを閉じる請求項１に記載の発電制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発電制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

発電機と、発電機に接続されるリチウムイオン蓄電池と、発電機に接続される鉛蓄電池と、発電機および鉛蓄電池とリチウムイオン蓄電池との間の電路を開閉する半導体スイッチと、を備える車載用電源システムが知られている。この車載用電源システムは、発電機が回生発電しているか否かに応じて発電機の発電電圧と、半導体スイッチの開閉状態とを変化させる。例えば、車載用電源システムは、発電機が回生発電している場合には、発電機の発電電圧を上昇させた後、半導体スイッチを閉じる（例えば、特許文献１を参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－３４３７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載のように発電機の発電電圧を上昇させた後、半導体スイッチを閉じると、半導体スイッチを閉じた状態に切り替えたときにスイッチに流入する電流値が過大になって、スイッチが破損する可能性がある。

【0005】

そこで、スイッチを閉じる場合には、スイッチに流入する電流値が所定値以下になることが推定される場合に限ったり、発電機の発電電圧が所定値以下である場合に限ったりすることで、スイッチの破損を防止することが考えられる。つまり、スイッチの破損を防止するために、上述の条件の成立の後に、スイッチを閉じてから発電機の発電電圧を、蓄電池を充電可能な発電電圧に上昇させる方法がある。

【0006】

しかしながら、条件の成立から充電に必要な発電電圧を得るまでに余計な時間が消費されてしまうと、スイッチの制御周期や通信周期の影響によって、バッテリーの充電が遅れる可能性がある。

【0007】

そこで、本発明は、スイッチの破損を確実に防止し、かつ蓄電池の充電の応答性を向上させる発電制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記の課題を解決するため本発明に係る発電制御装置は、発電機と、前記発電機の発電電圧を制御する発電制御部と、前記発電機に接続される第一蓄電池と、前記発電機に接続される第二蓄電池と、前記発電機と前記第一蓄電池との間の電路を開閉する第一スイッチと、前記発電機と前記第二蓄電池との間の電路を開閉する第二スイッチと、前記第一スイッチおよび前記第二スイッチを、それぞれ個別に開閉させるスイッチ制御部と、少なくとも前記第一スイッチに流れる電流値に基づいて前記第二スイッチに開状態から閉状態への切替を許可する開閉許可判断部と、を備え、前記スイッチ制御部は、前記開閉許可判断部が前記第二スイッチに開状態から閉状態への切替を許可した場合に、前記第二スイッチを閉じることが可能であり、前記発電制御部は、前記開閉許可判断部が前記第二スイッチに開状態から閉状態への切替を許可すると、前記発電機の発電電圧を第一発電電圧まで上昇させ、前記スイッチ制御部が前記第二スイッチを閉じ終えると、前記発電機の発電電圧を前記第一発電電圧より大きい第二発電電圧まで上昇させる。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、スイッチの破損を確実に防止し、かつ蓄電池の充電の応答性を向上させる発電制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施形態に係る発電制御装置が適用されるハイブリッド車両のブロック図。

【図2】本発明の実施形態に係る発電制御装置が実行する充電制御のアルゴリズム（算法）の一例を表現したフローチャート。

【図3】本発明の実施形態に係る発電制御装置が実行する充電制御の一例を表現したタイミングチャート。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明に係る発電制御装置の実施形態について図１から図３を参照して説明する。なお、複数の図面中、同一または相当する構成には同一の符号が付されている。

【0012】

図１は、本発明の実施形態に係る発電制御装置が適用されるハイブリッド車両のブロック図である。

【0013】

図１に示すように、本実施形態に係るハイブリッド車両１は、複数の動力源、つまり内燃機関２（以下「エンジン２」という。）と、電動発電機３（Motor Generator、MG、以下「モータージェネレーター３」という。）と、を備えている。ハイブリッド車両１は、運転条件に応じてエンジン２とモータージェネレーター３とを複合的に用いて走行する。ハイブリッド車両１は、例えば、発進時や加速時には、モータージェネレーター３を力行させてエンジン２の駆動力を補助する一方、慣性走行時や制動時には、モータージェネレーター３を回生させて発電を行い、余剰の運動エネルギーを電力に変換する。ハイブリッド車両１は、例えば、普通乗用車、バス、トラックなどを含む。

【0014】

本実施形態に係る発電制御装置５は、ハイブリッド車両１に搭載される車載用の電源システムを制御する制御装置である。

【0015】

ハイブリッド車両１は、一対の駆動輪６と、エンジン２と、エンジン２の駆動を補助することが可能なモータージェネレーター３と、エンジン２の駆動力およびモータージェネレーター３の駆動力を変速して駆動輪６へ伝達する変速機７と、エンジン２と変速機７との間、かつモータージェネレーター３と変速機７との間に設けられて内燃機関２の駆動力およびモータージェネレーター３の駆動力の伝達と遮断とを切り替えるクラッチ８と、変速機７からそれぞれの駆動輪６へ駆動力を振り分けて伝達する差動歯車９と、を備えている。

【0016】

また、ハイブリッド車両１は、モータージェネレーター３の力行で消費される電力を蓄え、かつモータージェネレーター３の回生で発電した電力を蓄える２つの蓄電池１０、１１と、エンジン２、およびモータージェネレーター３の運転制御を行う制御部１２と、を備えている。

【0017】

エンジン２は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンである。エンジン２は、１つ以上の気筒内で燃料を燃焼させて熱エネルギーを発生させ、この熱エネルギーでクランクシャフト１５を回転駆動させる。つまり、エンジン２の駆動力は、クランクシャフト１５から出力される。

【0018】

モータージェネレーター３は、クランキングを行う機能も有している。なお、エンジン２の駆動を補助する限りにおいて、ハイブリッド車両１は、モータージェネレーター３に代えて、電動機（Motor、モーター）としての機能のない発電機を備えていても良い。

【0019】

エンジン２とモータージェネレーター３との間には、動力伝達機構１６が設けられている。動力伝達機構１６は、エンジン２とモータージェネレーター３との間で相互に駆動力を伝える。動力伝達機構１６は、モータージェネレーター３の出力軸１７に設けられる第一プーリー２１と、エンジン２の出力軸であるクランクシャフト１５に設けられる第二プーリー２２と、第一プーリー２１と第二プーリー２２との間に架け渡される無端状のベルト２３と、を備えている。ベルト２３は、エンジン２の駆動を補助するモータージェネレーター３の駆動力（出力トルク、力行トルク）をエンジン２へ伝達することが可能な一方で、ハイブリッド車両１の慣性走行時や制動時には、エンジン２側からモータージェネレーター３へ駆動力を伝えてモータージェネレーター３を回生させることが可能である。

【0020】

なお、動力伝達機構１６は、２つのプーリー２１、２２、およびベルト２３の代わりに、互いに噛み合わされる複数のギヤを有するギヤボックスなどを用いて動力を伝達しても良い。また、動力伝達機構１６は、エンジン２とモータージェネレーター３との間で駆動力を伝達、または遮断する第二クラッチ（図示省略）を備えていても良い。

【0021】

クランクシャフト１５の一方の端部には第二プーリー２２が設けられ、クランクシャフト１５の他方の端部にはクラッチ８が設けられている。

【0022】

モータージェネレーター３は、エンジン２から駆動輪６へ伝達される駆動力の向き、およびモータージェネレーター３から駆動輪６へ伝達される駆動力の向きにおいて、エンジン２より上流側に配置されている。

【0023】

なお、モータージェネレーター３は、クラッチ８越しに変速機７に接続されているのであれば、エンジン２とクラッチ８との間に設けられていても良い。換言すると、モータージェネレーター３は、エンジン２から駆動輪６へ伝達される駆動力の向き、およびモータージェネレーター３から駆動輪６へ伝達される駆動力の向きにおいて、クラッチ８よりも上流側に配置されているのであれば、エンジン２とクラッチ８との間に設けられていても良い。この場合、エンジン２、モータージェネレーター３、クラッチ８、および変速機７は、この順に直列に接続され、かつエンジン２とモータージェネレーター３との間に追加のクラッチ（第二クラッチ）が設けられていても良い。

【0024】

変速機７は、エンジン２およびモータージェネレーター３の駆動力をトルクや回転数、回転方向を変えて差動歯車９へ伝達する。変速機７は、例えばオートメイテッドマニュアルトランスミッションである。変速機７は、減速比が異なる複数の歯車の組を備えている。また、変速機７は、エンジン２の駆動力およびモータージェネレーター３の駆動力を駆動輪６へ伝達しない状態、つまり中立（ニュートラル）状態をとることができる。なお、変速機７は、ハイブリッド車両１の慣性走行時や制動時には、駆動輪６側からエンジン２およびモータージェネレーター３へ駆動力を伝達する。

【0025】

クラッチ８は、エンジン２の出力軸、つまりクランクシャフト１５の一方の端部に接続されている。クラッチ８は、変速機７の自動変速制御に応じて接続されたり切断されたりする。

【0026】

２つの蓄電池１０、１１はモータージェネレーター３に対して並列に接続されている。

【0027】

第一蓄電池１０は、例えば電圧１２ボルトの鉛蓄電池である。第一蓄電池１０の負荷側には、モータージェネレーター３の他に、車両電装品２８、第二蓄電池１１、およびスターターモーター２９が接続されている。

【0028】

第二蓄電池１１は、例えば電圧１２ボルトのリチウムイオンバッテリーやニッケル水素バッテリーである。第二蓄電池１１の負荷側には、モータージェネレーター３の他に、車両電装品２８、第一蓄電池１０、およびスターターモーター２９が接続されている。

【0029】

車両電装品２８は、例えば、ナビゲーション装置（図示省略）、オーディオ装置（図示省略）、電動エアコンディショナー（図示省略）、電動油圧ポンプ（図示省略）である。

【0030】

制御部１２は、いわゆるECM（Engine Control Module）である。制御部１２は、信号線３１を介してエンジン２、モータージェネレーター３、第二蓄電池１１、第一蓄電池１０、スターターモーター２９に接続されている。制御部１２は、モータージェネレーター３の運転を制御するＭＧコントローラー３２を含んでいる。

【0031】

制御部１２は、発進時や加速時には、第二蓄電池１１からモータージェネレーター３へ電力を供給させ、モータージェネレーター３を力行させてエンジン２の駆動力を補助する。また、制御部１２は、慣性走行時や制動時には、モータージェネレーター３を回生させて発電を行い、余剰の運動エネルギーを電力に変換して第二蓄電池１１を充電する。

【0032】

制御部１２は、例えば中央処理装置（Central Processing Unit、ＣＰＵ、図示省略）、中央処理装置で実行（処理）される各種演算プログラム、パラメータなどを記憶する補助記憶装置（例えば、Read Only Memory、ＲＯＭ、図示省略）、プログラムの作業領域が動的に確保される主記憶装置（例えば、Random Access Memory、ＲＡＭ、図示省略）を備えている。

【0033】

制御部１２で実行されるプログラムとして、アイドルストップ（アイドリングストップ、停車時エンジン停止、No Idling、Idle Reduction、とも呼ばれる。）制御が例示される。アイドルストップ制御は、ハイブリッド車両１の車速がアイドルストップ閾値以下である場合に、エンジン２への燃料の供給を停止し、かつモータージェネレーター３を力行以外の状態にして、つまり第二蓄電池１１からモータージェネレーター３への電力供給を遮断するか、モータージェネレーター３が回生トルクを出力して第二蓄電池１１を充電するか、いずれかの動作を行いつつエンジン２を停止させる。制御部１２は、駐停車時や、信号待ち時などにアイドルストップ制御を実行する。

【0034】

そして、発電制御装置５は、発電機としてのモータージェネレーター３と、モータージェネレーター３の発電電圧を制御する発電制御部としてのＭＧコントローラー３２と、モータージェネレーター３に接続される第一蓄電池としての第一蓄電池１０と、モータージェネレーター３に接続される第二蓄電池としての第二蓄電池１１と、モータージェネレーター３と第一蓄電池１０との間の電路を開閉する第一スイッチ４１と、モータージェネレーター３と第二蓄電池１１との間の電路を開閉する第二スイッチ４２と、電池制御部４５と、を備えている。

【0035】

また、発電制御装置５は、モータージェネレーター３および第二蓄電池１１と車両電装品２８との間の電路を開閉する第三スイッチ４３を備えている。

【0036】

なお、電池制御部４５、第一スイッチ４１、第二スイッチ４２、第三スイッチ４３、および第二蓄電池１１は、同一の筐体（図示省略）に収容されて、ひとまとまりの電池パッケージ４６としてハイブリッド車両１に搭載されている。

【0037】

第一スイッチ４１、第二スイッチ４２、および第三スイッチ４３は、例えば半導体スイッチであり、具体的にはＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）である。第一スイッチ４１、第二スイッチ４２、および第三スイッチ４３のそれぞれのゲート端子（図示省略）は、電池制御部４５に接続されている。第一スイッチ４１、第二スイッチ４２、および第三スイッチ４３は、電池制御部４５によってそれぞれ個別に開閉（開く／閉じる、切る／入れる、オフする／オンする、開放する／投入する、オープン／クローズ、遮断／導通のいずれの表現も、電路の切断と接続とを切り替える意味で同意である。）される。

【0038】

ところで、第一蓄電池１０および第二蓄電池１１は並列に接続されている。そのため、モータージェネレーター３により蓄電池１０、１１の充電を行う場合には、第一スイッチ４１および第二スイッチ４２をいずれも閉じていれば、出力電圧の低い側の蓄電池へモータージェネレーター３が発電した電力が流れ込む。一方、蓄電池１０、１１から例えば車両電装品２８へ電力を供給（放電）する場合には、モータージェネレーター３の非発電時に第一スイッチ４１、第二スイッチ４２、および第三スイッチ４３をいずれも閉じていれば、出力電圧の高い方のバッテリーから車両電装品２８へ電力の供給が行われる。

【0039】

電池制御部４５は、例えば中央処理装置（Central Processing Unit、ＣＰＵ、図示省略）、中央処理装置で実行（処理）される各種演算プログラム、パラメータなどを記憶する補助記憶装置（例えば、Read Only Memory、ＲＯＭ、図示省略）、プログラムの作業領域が動的に確保される主記憶装置（例えば、Random Access Memory、ＲＡＭ、図示省略）を備えている。電池制御部４５は、信号線３１を介して制御部１２に接続されている。

【0040】

また、電池制御部４５は、第二蓄電池１１の出力電流、出力電圧、および温度を検出する。

【0041】

さらに、電池制御部４５は、第一スイッチ４１、第二スイッチ４２、および第三スイッチ４３を、それぞれ個別に開閉させるスイッチ制御部４８と、少なくとも第一スイッチ４１に流れる電流値に基づいて第二スイッチ４２に開状態から閉状態への切替を許可する開閉許可判断部４９と、を備えている。スイッチ制御部４８および開閉許可判断部４９は、電池制御部４５で実行されるプログラムである。

【0042】

スイッチ制御部４８は、開閉許可判断部４９が第二スイッチ４２に開状態から閉状態への切替を許可した場合には、第二スイッチ４２を閉じることが可能であり、開閉許可判断部４９が第二スイッチ４２に開状態から閉状態への切替を禁止した場合には、第二スイッチ４２を開閉させることが不可能である。

【0043】

次に、発電制御装置５で実行される蓄電池１０、１１の充電制御について詳しく説明する。

【0044】

図２は、本発明の実施形態に係る発電制御装置が実行する充電制御のアルゴリズム（算法）の一例を表現したフローチャートである。

【0045】

図３は、本発明の実施形態に係る発電制御装置が実行する充電制御の一例を表現したタイミングチャートである。

【0046】

図２に示すように、本実施形態に係るＭＧコントローラー３２は、開閉許可判断部４９が第二スイッチ４２に開状態から閉状態への切替を許可すると、モータージェネレーター３の発電電圧を第一発電電圧ＰＧＶ１まで上昇させ、スイッチ制御部４８が第二スイッチ４２を閉じ終えると、モータージェネレーター３の発電電圧を第一発電電圧ＰＧＶ１より大きい第二発電電圧ＰＧＶ２まで上昇させる。

【0047】

開閉許可判断部４９は、モータージェネレーター３が非回生発電から回生発電に切り替えられ、かつ少なくとも第一スイッチ４１に流れる電流値が所定値以下の場合には、第一スイッチ４１に閉状態から開状態への切替を許可し、かつ第二スイッチ４２に開状態から閉状態への切替を許可する。

【0048】

スイッチ制御部４８は、モータージェネレーター３が非回生発電する場合には、第一スイッチ４１を閉じ、かつ第二スイッチ４２を開く。また、スイッチ制御部４８は、モータージェネレーター３が回生発電し、かつ開閉許可判断部４９が第一スイッチ４１に閉状態から開状態への切替を許可し、かつ第二スイッチ４２に開状態から閉状態への切替を許可した場合には、第一スイッチ４１を開き、かつ第二スイッチ４２を閉じる。

【0049】

以下に、本充電制御のルーチンを記載する。本ルーチンは、所定の制御周期で繰り返し実行されるものである。具体的には、電池制御部４５は、第一スイッチ４１、第二スイッチ４２、および第三スイッチ４３の開閉の状態を確認する（ステップＳ１）。

【0050】

次いで、電池制御部４５は、モータージェネレーター３が回生発電しているか否かを、制御部１２に確認する（ステップＳ２）。なお、エンジン２への燃料供給が停止されており、かつアクセルペダルが踏み込まれていない場合には、モータージェネレーター３は回生発電しており、その他の場合には、モータージェネレーター３は非回生発電している。

【0051】

ステップＳ２の確認が肯定された場合、つまりエンジン２への燃料供給が停止されている場合（ステップＳ２ Ｙｅｓ）であって、モータージェネレーター３が回生発電している場合（図３中のａ）には、ＭＧコントローラー３２は、第二スイッチ４２が閉状態に切り替えられているか否かを電池制御部４５に確認する（ステップＳ３）。

【0052】

ここで先ず、ステップＳ３の確認が否定された場合、つまり第二スイッチ４２が開状態に切り替えられている場合（ステップＳ３ Ｎｏ）には、開閉許可判断部４９は、第一スイッチ４１に流れる電流値Ｉｓｗ１が所定値よりも小さいか否かを判断する（ステップＳ４）。

【0053】

開閉許可判断部４９は、ステップＳ４の判断が肯定された場合、つまり第一スイッチ４１に流れる電流値Ｉｓｗ１が所定値よりも小さい場合には、第一スイッチ４１を閉状態から開状態へ切り替えることを許可し、かつ第二スイッチ４２を開状態から閉状態へ切り替えることを許可する（ステップＳ５、図３中のｂおよびｃ）。ステップＳ５が処理されると、ＭＧコントローラー３２は、モータージェネレーター３の発電電圧を第一発電電圧ＰＧＶ１まで上昇させる（ステップＳ６、図３中のｄ）。このとき、第一スイッチ４１を閉状態から開状態へ切り替える行為、および第二スイッチ４２を開状態から閉状態へ切り替える行為は、未だ実行されていない。つまり、ＭＧコントローラー３２は、第二スイッチ４２を開状態から閉状態へ切り替える前に、モータージェネレーター３の発電電圧を第一発電電圧ＰＧＶ１まで上昇させておく。第一発電電圧ＰＧＶ１は、モータージェネレーター３や、蓄電池１０、１１の仕様に応じ、かつ第二発電電圧ＰＧＶ２より小さく設定される。第一発電電圧ＰＧＶ１は、例えば１３．５ボルトに設定されている。

【0054】

ＭＧコントローラー３２がモータージェネレーター３の発電電圧を第一発電電圧ＰＧＶ１まで上昇させた後に、スイッチ制御部４８による第一スイッチ４１の閉状態から開状態への切り替えと、第二スイッチ４２の開状態から閉状態への切り替え（ステップＳ７、図３中のｅおよびｆ）とが完了し、本ルーチンを終了する。そうすると、ステップＳ２からステップＳ４の判定が変わらない限り、第二蓄電池１１は第一発電電圧ＰＧＶ１で充電される（図３中のｇ）。なお、次回のルーチンが開始されると、ステップＳ３の確認は肯定される、つまり、第二スイッチ４２は閉状態に切り替えられているため、ステップＳ１０が処理される。

【0055】

また、開閉許可判断部４９は、ステップＳ４の判断が否定された場合、つまり第一スイッチ４１に流れる電流値Ｉｓｗ１が所定値以上の場合には、第一スイッチ４１を閉状態から開状態へ切り替えることを禁止し、かつ第二スイッチ４２を開状態から閉状態へ切り替えることを禁止する（ステップＳ８）。この場合には、ステップＳ３で確認したように、第二スイッチ４２は閉状態には切り替えられていない。ＭＧコントローラー３２は、モータージェネレーター３の発電電圧を第一蓄電池１０の電池電圧、例えば１２ボルトに制御（ステップＳ９）して、本ルーチンを終了する。モータージェネレーター３の発電電圧を第一蓄電池１０の電池電圧に制御している状態を、「第一蓄電池１０への無充電状態」と呼ぶ。

【0056】

さらに、ＭＧコントローラー３２は、ステップＳ３の確認が肯定された場合、つまり第二スイッチ４２が閉状態に切り替えられている場合（ステップＳ３ Ｙｅｓ、つまりステップＳ７が処理された場合）には、モータージェネレーター３の発電電圧を第二発電電圧ＰＧＶ２まで上昇させて（ステップＳ１０、図３中のｈ）、本ルーチンを終了する。そうすると、第二蓄電池１１は第二発電電圧ＰＧＶ２で充電される（図３中のｉ）。第二発電電圧ＰＧＶ２は、モータージェネレーター３や、蓄電池１０、１１の仕様に応じて設定される。第二発電電圧ＰＧＶ２は、例えば１５ボルトに設定されている。

【0057】

さらにまた、ステップＳ２の確認が否定された場合、つまりエンジン２へ燃料が供給されている場合（ステップＳ２ Ｎｏ）には、ＭＧコントローラー３２は、エンジン２が出力するトルクを用いた発電、つまり非回生発電可能であると推定して、ハイブリッド車両１の走行状態に応じてモータージェネレーター３の発電電圧を制御（ステップＳ１１）して、本ルーチンを終了する。

【0058】

ところで、第一スイッチ４１を閉状態から開状態へ切り替える時期（図３中のｅ）と、第二スイッチ４２を開状態から閉状態へ切り替える時期（図３中のｆ）には、時間的なズレが生じる場合がある。つまり、第一スイッチ４１および第二スイッチ４２のいずれも、閉状態で導通する可能性がある（図３の区間Ａ）。

【0059】

例えば、従来技術では、第一スイッチ４１の閉状態から開状態への切替が終了し、かつ第二スイッチ４２の開状態から閉状態への切替が終了した後、つまり区間Ａの終端時において、モータージェネレーター３の発電電圧が、第一発電電圧ＰＧＶ１を経ることなく、一気に第二発電電圧ＰＧＶ２に上昇する（図３中の破線α）。このようなタイミング（区間Ａの終端時）でモータージェネレーター３の発電電圧を一気に第二発電電圧ＰＧＶ２に上昇させる場合には、第一スイッチ４１が閉じている第一蓄電池１０は、意図しない放電を行うことになり（図３中の破線β）、第二スイッチ４２が開いている第二蓄電池１１は、区間Ａの終端時まで充電が開始されない（図２中の破線γ）。

【0060】

しかしながら、本実施形態に係る発電制御装置５は、区間Ａ以前に予めモータージェネレーター３の発電電圧を第一発電電圧ＰＧＶ１まで上昇させておくことで、第一蓄電池１０の放電を抑制し、かつ第二蓄電池１１の充電の開始時期を早めることができる。

【0061】

本実施形態に係る発電制御装置５は、第二スイッチ４２に開状態から閉状態への切替を許可すると、モータージェネレーター３の発電電圧を第一発電電圧ＰＧＶ１まで上昇させ、第二スイッチ４２を閉じ終えると、モータージェネレーター３の発電電圧を第一発電電圧ＰＧＶ１より大きい第二発電電圧ＰＧＶ２まで上昇させる。そのため、発電制御装置５は、第二スイッチ４２を閉じた直後から第二蓄電池１１を十分な電流値で充電することができる。また、発電制御装置５は、第二スイッチ４２を閉じる際に、確実にスイッチの破損を回避することができる。つまり、発電制御装置５は、第二蓄電池１１の充電の応答性の向上と第二スイッチ４２の保護とを両立することができる。

【0062】

また、本実施形態に係る発電制御装置５は、モータージェネレーター３が回生発電し、かつ第一スイッチ４１に閉状態から開状態への切替を許可し、かつ第二スイッチ４２に開状態から閉状態への切替を許可した場合には、第一スイッチ４１を開き、かつ第二スイッチ４２を閉じる。そのため、発電制御装置５は、第一スイッチ４１および第二スイッチ４２の切替の過渡期において、第一スイッチ４１および第二スイッチ４２が共に閉じた状態になったとしても、第一蓄電池１０の放電を抑制し、かつ第二蓄電池１１の充電の開始時期を早めることができる。

【0063】

したがって、本実施形態に係る発電制御装置５は、第二スイッチ４２の破損を確実に防止し、かつ第二蓄電池１１の充電の応答性を向上させる。

【符号の説明】

【0064】

１…ハイブリッド車両、２…内燃機関、２…エンジン、３…電動発電機、３…モータージェネレーター、５…発電制御装置、６…駆動輪、７…変速機、８…クラッチ、９…差動歯車、１０…第一蓄電池、１１…第二蓄電池、１２…制御部、１５…クランクシャフト、１６…動力伝達機構、１７…電動発電機の出力軸、２１…第一プーリー、２２…第二プーリー、２３…ベルト、２８…車両電装品、２９…スターターモーター、３１…信号線、３２…ＭＧコントローラー、４１…第一スイッチ、４２…第二スイッチ、４３…第三スイッチ、４５…電池制御部、４６…電池パッケージ、４８…スイッチ制御部、４９…開閉許可判断部。

【図1】

【図2】

【図3】